hirdetés
hirdetés

Optimalizálás

A szimuláció jelene és jövője

Honnan jöttünk, merre tartunk? Egy tanulmány szerint az elkövetkezendő 20 év során a munkafolyamataink több változáson fognak átesni, mint az elmúlt 2000 évben. Egy új időszámítás hajnalának lehetünk szemtanúi, ahol eszközeink valódi társakká válnak mindennapjaink során, és saját erőforrásainkat, tudásunkat a fejlesztésekre tudjuk fordítani.

hirdetés

A fenntartható fejlődés, valamint az olykor egymásnak ellentmondó követelmények teljesítése érdekében a magas szintű kapcsolt szimulációval történő technológia- és termékoptimalizálás kitüntetett szerepet kap. A piacon széles körben elismert Autodesk Moldflow több mint 40 éve vállalatok tízezrei számára bizonyított a fröccsöntés-szimuláció területén. Kiváló eszköz a nagy szériában, rövid ciklusidővel készülő egy- vagy többkomponensű fröccsöntött polimer alkatrészek termék-/szerszám-/technológiaoptimalizálási feladataira.

Az egyszerű továbbfejlesztés nem elég

A fröccsöntött műszakiműanyag-alkatrészek fejlesztésekor végzett mechanikai véges elemes analízisek során kihívást jelent a gyártás során végbemenő változások, szálorientációk, maradó feszültségek figyelembevétele. A termékek tervezésekor a gyártástechnológia figyelmen kívül hagyása jelentős elhanyagoláshoz vezethet. A hagyományos szilárdságtani analízis és a fröccsöntés-szimuláció során alkalmazott különböző végeselem-háló, valamint az eltérő alapanyag-adatbázis tovább nehezíti a magas szintű kapcsolt szimulációk elvégzését. Az Autodesk felismerte, hogy a korábbi funkciók egyszerű továbbfejlesztése a mai kor követelményeinek nem elegendő, így megkezdte a szilárdságtani analízisekhez szükséges alapanyagadatok integrációját a Moldflow alapanyag-adatbázisába.

Többcélú optimalizálást követően a végső megoldásról a felhasználó dönt (forrás: X-Plast)
Többcélú optimalizálást követően a végső megoldásról a felhasználó dönt (forrás: X-Plast)

A polimerek nemlineáris anizotrop tulajdonságai figyelembevételével a valóságot nagyon jól megközelítő komplex szimulációk létrehozására nyílik lehetőségünk. Előfordul azonban, hogy a megtervezett alkatrészek szimulációja során nem a várt eredményt kapjuk, és további iterációs lépések szükségesek a megfelelő termék- és/vagy technológiaoptimalizáláshoz. A Moldflow-n belül lehetőségünk nyílik kísérlettervezés (Design of Experiments, DoE) alkalmazására, amelynek segítségével egy vagy több változó hatását vizsgálhatjuk az általunk felállított minőségi kritériumok szerint. A kísérletterv segítségével bejárjuk a teljes tervezési teret, és maximalizáljuk az analízissel elérhető információ mennyiségét, lehetővé téve az objektív konklúzió levonását.

Időről időre előfordul azonban, hogy olyan külső változók módosítására lenne szükség (például termékgeometria), vagy olyan minőségi kritérium figyelembevétele a cél (mechanikai terhelhetőség), amelyet nem tudunk közvetlenül a Moldflow-ban ellenőrizni. A többcélú optimalizációs rendszer kialakításával lehetőségünk nyílik az akár egymásnak ellentmondó követelményeket egyszerre figyelembe venni, és a lehető legjobb megoldások együttesét megtalálni. A kialakuló Pareto-fronton lévő megoldások egyenértékűek, a döntés a mi kezünkben van, hogy ezek közül végül melyik megoldást válasszuk.

Takarékos megoldás optimalizációval

A Sony Visual Products Inc. egy fröccsöntött termékének korai analízise során világosság vált, hogy egymásnak ellentmondó követelményeknek kell megfelelni. A kiváló fényvezető képesség miatt minimalizálni kellett a térfogati zsugort, amelyhez a tapasztalatok alapján növelni kellett a gát és az elosztórendszer méretét. Azonban az új szerszám esetén elsődleges cél volt az elosztórendszer tömegének csökkentése. Ezen kritériumok mentén a manuális optimalizáció nagyon hosszadalmas folyamat lett volna, a beépített DoE pedig a véges elemes háló sajátosságai miatt csak korlátozottan volt alkalmas a feladat önálló elvégzésére. Ezért a japán csapat a Mode-Frontier szoftver alkalmazásával állította fel az alkatrész-optimalizációhoz szükséges többcélú optimalizációs rendszerét, így lehetőség nyílt a különböző szoftverek makroszintű összekapcsolására, és az eredmények objektív kiértékelésére. A fröccsöntés-szimulációs analízisek a Moldflow-ban, a termékgeometria módosítása pedig a PTC Creo alkalmazáson belül történt, így biztosítva a lehető legjobb elosztórendszer-geometria létrehozását. A sikeres optimalizáció eredményeként, a Sony adatai szerint, a korábbi nyolcfészkes szerszámmal összehasonlítva az új szerszám – jobb termékminőség mellett – éves szinten közel 20 százaléknyi (8 tonna) alapanyagköltség-megtakarítást eredményezett, bizonyítva a félautomatikus optimalizációs eljárás sikerességét.  

Az optimális geometria különböző szoftverek összekapcsolásával jött létre
Az optimális geometria különböző szoftverek összekapcsolásával jött létre

Mindezek alapján elmondhatjuk, hogy a jelen eszközeinkkel, magas hozzáadott tudással képesek vagyunk magasabb minőség és megbízhatóság mellett komoly költségmegtakarítást elérni, ami a kiélezett piacon versenyző vállalatok számára létfontosságú. Radikális változás hajnalán állunk, ahol természetes emberi képességeink nagymértékben kiterjesztésre kerülnek majd a tanulni képes elektronikai eszközeink integrált alkalmazásai segítségével. E változás következő lépése a jelenlegi passzív utasításalapú szoftverjeink új generációjának megjelenése, amely generatív módon képes az általunk létrehozott követelmény- és feltételrendszer alapján önállóan megoldást találni az adott problémára.

hirdetés
Ha hozzá kíván szólni, jelentkezzen be!
 
hirdetés
hirdetés
hirdetés

Kiadónk társoldalai

hirdetés